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Thermografie und Blower-Door-Prüfung

 

Thermografie

Der Energieverschwendung ein Ende setzen.

Mit einer speziellen Videokamera (Wärmebildkamera) werden Oberflächen auf die vorhandene Temperatur digital betrachtet. Damit werden Wärmeverteilungen auf diesen Oberflächen sichtbar. Bestehen Wärmebrücken im Bereich der Oberflächen, so ist an den betroffenen Stellen der Wärmefluss zur Oberfläche stärker. Diese Stellen erwärmen sich mehr als andere Stellen. Dies wird auf den Thermogrammen als hellere Bereiche dargestellt. Weiter ist durch die Einstellung der Wärmebildkamera zur Unterscheidung eine farbliche Abstufung zu der vorhandenen Wärme der Oberfläche möglich.

 

Voraussetzung

Eine Thermografie ist nur zu kälteren Jahreszeiten möglich. Die Gebäude müssen beheizt sein, um die Wärmeverluste durch Wärmebrücken sichtbar machen zu können. Außerdem darf die Gebäudefläche noch nicht durch Sonneneinstrahlung von außen erwärmt sein. Mit der Thermografie können Wärmebrücken zuverlässig lokalisiert und auf der Grundlage bauphysika-lischer Untersuchungen entsprechende Maßnahmen zur Beseitigung von Wärmebrücken festgelegt werden.

 

Thermografie und Blower-Door

Die Wärmebildkamera wurde zum unverzichtbaren Mittel für das Auffinden von Wärmebrücken im Gebäude- und Baubereich. Mit Hilfe von thermografischen Aufnahmen kann man unterschiedliche Oberflächentemperaturen erkennen. Sie zeigen die Stellen, an denen durch Wärmebrücken, Luftundichtigkeiten, Mängel der Bauausführung oder Feuchteschäden wie: -Lokalisierung von thermischen Schwachstellen –Leckagen und Dämmfehler –Lage und Verlauf von Konstruktionselementen ,Befestigungselementen und Klebeverbindungen –überputztes Fachwerk und alte Baustrukturen – Verlauf von Rohrleitungen –ein erhöhter Wärmeverlust, auftritt. Die Luftdichtheitsprüfung der Gebäudehülle (Blower-Door-Test) ist ein gängiges Verfahren, wobei ein Gebäude je nach Art der Untersuchung auf ca. delta 50Pa Über- oder Unterdruck gebracht wird, um danach die Temperaturunterschiede bedingt durch die Konvektion thermografisch nachweisen zu können.

Diese Untersuchung gibt Aufschluss über die Gebäudedichtheit von bsw. Neu- und Altbauten, die Schwachstellen der luftdichten Ebene zur Begutachtung von Bauschäden durch konvektiven Feuchteeindrang, zur Sicherstellung der Qualität der ausgeführten Arbeiten an der luftdichten Ebene und über die Dichtheit von Lüftungsanlagen.

 

Thermografie

Die Thermografie ist ein berührungsloses Infrarot-Messverfahren, bei dem die unterschiedlichen Temperaturbereiche durch Farben dargestellt werden.

Auffälligkeiten geben somit Hinweise auf Schäden, auch wenn sie sich unter der Oberfläche der Bauteile befinden. Austretendes Wasser sowie Undichtigkeiten in der Gebäudehülle verursachen solche Temperaturunterschiede.

Die Hauptanwendungsgebiete der Thermografie liegen in der Haustechnik, der Bauphysik und der Wärmedämmung von Gebäuden. Man benötigt sie aber auch im Umweltschutz, der Fernerkundung, in der Elektrotechnik und in Forschung und Industrie.

Alle festen Oberflächen geben bei einer bestimmten Oberflächentemperatur eine bestimmte Lichtstrahlung ab. Je wärmer die Oberflächen dabei sind, desto heller sind sie. Bei Umgebungstemperatur leuchten alle festen Körper im tiefen Infrarot. Dieses langweilige Infrarotlicht erkennt die Thermografiekamera. Weil die Helligkeit des IRR-Lichts sehr stark von der Temperatur abhängt, kann man damit die Oberflächentemperatur aus der Entfernung messen.

 

Wann ist die beste Zeit für eine Hausuntersuchung ?

Die Saison ist von Anfang Oktober bis Anfang April, je nach Witterungsverhältnissen. Eine sichere und qualitativ hochwertige Untersuchung eines Hauses auf vorhandene Wärmebrücken und Wärmedämmung ist dann möglich, wenn Temperaturunterschiede zwischen innen und außen von ca. 10 Grad und mehr herrschen. Im Herbst und Frühjahr werden diese Messungen vor dem Sonnenaufgang durchgeführt. In Einzelfällen können diese Überprüfungen auch in den Abendstunden durchgeführt werden.

 

Welches Wetter sollte bei Außenaufnahmen herrschen ?

Bei Einsatz der Wärmebildkamera unter freiem Himmel darf die abgebildete Stelle nicht von der Sonne beschienen werden. Es sollte am besten Bewölkung herrschen, zumindest muss das Aufnahmeobjekt im tiefen Schatten liegen. Selbst die diffuse Himmelsstrahlung kann zwischen Vor- und Nachmittag von April bis September so stark sein, dass exponierte Flächen von Gebäuden, besonders bei dunklen Oberflächen, sich messbar aufheizen. Das kann man umgehen, indem man diese Einflüsse durch Messungen mit der Wärmebildkamera in dem Zeitraum durchführt, in welchem die Bauteilfläche eine normale, der Außenumgebung angepasste Oberflächentemperatur aufweist.

 

Lokalisierung nasser Wände und undichter Rohre ?

Bei diesen Anwendungen kann man eigentlich durchgehend das ganze Jahr arbeiten. Der individuelle Fall sollte vorher mit dem Dienstleister besprochen werden. Die Temperaturdifferenz des Heizungswassers bei Bodenkonstruktionen reicht im Sommer zur Lecksuche aus. Bei feuchten Wänden kann man vor allem im Kellerbereichüberprüfen, denn die Temperatur des umgebenden Erdreiches ist konstant.

 

Kann eine Wärmebildkamera Thermografie durch Wände sehen ?

Eine Wärmebildkamera kann nur die einzelnen Strukturen in einem Bauteil erkennen. Sie sieht nur die Temperaturen der abgebildeten Gegenstände. Sehr häufig kann man aber darauf schließen, was sich unter einer Oberfläche verbirgt, wenn man die Beschaffenheit und die Eigenschaften des Materials kennt. In einigen Fällen verbergen sich aber unbekannte Strukturen und mehrdeutige Strukturen, so dass hier die Aussagekraft von Thermogrammen eine Grenze hat. Seriöse Thermografie-Dienstleister weisen ganz grundsätzlich auf die Grenzen des Verfahrens hin und ziehen alle Auswertungsmöglichkeiten eines Thermogramms in Betracht. Durch zusätzliche Überprüfungen können jedoch diese unbekannten und mehrdeutigen Strukturen dann genauer bestimmt werden.

Thermografie ist die optische Darstellung der Wärmeverteilung auf Oberflächen. Dabei macht sich die Thermografie die Tatsache zunutze, dass alle Gegenstände in Umgebungen mit Temperaturen über dem absoluten Nullpunkt (-273° C) Strahlen in Form elektromagnetischer Wellen aussenden (Wärmestrahlen). Diese werden durch die vom Körper produzierte Eigenwärme und durch von anderen Körpern reflektierende Wärmemengen verursacht. Diese Strahlen werden mit Hilfe einer Wärmebildkamera digital erfasst und auf einem Monitor als sichtbares Bild, dem Thermogramm, dargestellt.

Da die Strahlungsintensität von der Temperatur des strahlenden Körpers abhängt, lassen sich den von der Kamera erfassten Signalen entsprechende Temperaturen zuordnen. Diese werden dann auf dem Thermogramm durch unterschiedliche Farben oder Grautöne sichtbar gemacht (z. B. hell entspricht „warm“, dunkel entspricht „kalt“). Die Thermografie ist nun in der Lage, diese Thermogramme richtig zu deuten und z. B. in der Bauthermografie so genannte Kältebrücken an Außenwänden von Gebäuden zu erkennen und deren genaue Lage lokalisieren.

In dieser Weise lassen sich bei den Bauteilen auch Stellen mit stark erhöhtem Energieverbrauch erkennen.

Weiterhin können beispielsweise Heiz- und Wasserleitungen in Wand und Boden verfolgt werden und Leckagen der Leitungen geortet werden.

Durchfeuchtungen und Undichtigkeiten im Bereich von Kellerwänden können unter bestimmten Voraussetzungen in gleicher Weise erkannt werden.

Wichtig ist ein Temperaturunterschied in den betrachteten Bauteilen. Die Thermografie benötigt zur Darstellung der unterschiedlichen Farbverläufe der Bauteilstrukturen ein Temperaturgefälle zwischen den Schichten bzw. Bauteilstrukturen. Nur dann können Aussagen zum Untergrund des Bauteils, dem Wärmeverhalten etc. getätigt werden.

Das Einzigartige dieses Verfahrens ist, dass das zu untersuchende Objekt nicht verändert wird, da die Messung völlig berührungslos und zerstörungsfrei erfolgt. Dies ist z. B. bei der Thermodiagnose an elektrischen Anlagen von großer Bedeutung, da es eine problemlose Inspektion der gesamten Anlage unter Betriebsbedingungen, also unter Last, ermöglicht.

Nässe erhöht die Wärmeleitfähigkeit gegenüber den trockenen Bauteilen.

Heizleitungen erwärmen die Wand lokal im Verlauf der Heizleitungen. Trinkwasserleitungen machen die Wand kühler. Hohlräume machen die Wand dünner. Damit ergeben sich in dem Bauteil unterschiedliche Strukturen. Die Wand ist kühler, die Luft kühlt oder wärmt weniger als Wasser. Auch Einbauteile wie Holzbalken oder Stahlträger verändern die Wärmeleitung in dem betrachteten Bauteil.